Влияние ионизирующего облучения и времени травления на низкотемпературную релаксацию в поливинилиденфториде

Авторы

  • Елена Алексеевна Волгина Российский государственный педагогический университет имени А. И. Герцена https://orcid.org/0000-0002-1536-5841
  • Дмитрий Эдуардович Темнов Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена https://orcid.org/0000-0002-9560-4346
  • Ульяна Владимировна Пинаева Объединённый институт ядерных исследований https://orcid.org/0000-0003-1724-6149

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-153X-2024-5-3-124-128

Ключевые слова:

поливинилиденфторид, термоактивационная спектроскопия, термостимулированная деполяризация, трековые мембраны, быстрые тяжелые ионы

Аннотация

В рамках настоящего исследования изучено релаксационное поведение полукристаллического полимера поливинилиденфторида (ПВДФ) с использованием метода термостимулированной деполяризации (ТСД). Экспериментальные измерения были выполнены на тонких пленках ПВДФ, подвергнутых облучению тяжелыми ионами Ne4+, Xe26+ и Bi52+ с энергиями около 1,2 МэВ/нуклон для Ne4+ и Xe26+ и примерно 3,1 МэВ/нуклон для Bi52+. Анализ полученных спектров ТСД выявил наличие трех основных релаксационных процессов при температурах около −45 °C, 20 °C и 40 °C. Установлено, что последующее химическое травление пленок приводит к возникновению нового релаксационного процесса при температуре около −10 °C, что может быть связано с появлением релаксаторов нового типа на поверхности треков.

Библиографические ссылки

Apel, P. Y., Fink, D. (2004) Ion-track etching. In.: D. Fink (ed.). Transport processes in ion-irradiated polymers. Springer Series in Materials Science, vol. 65. Berlin, Heidelberg: Springer Publ, pp. 147–202. https://doi.org/10.1007/978-3-662-10608-2 (In English)

Bhardwaj, R. P., Quamara, J. K., Nagpaul, K. K., Sharma, B. L. (1983) Field-induced thermally stimulated currents in Kapton-H polyimide films. Physica status solidi (a), 80 (2), 559–566. https://doi.org/10.1002/pssa.2210800219 (In English)

Calcagno, L., Musumeci, P., Percolla, R., Foti, G. (1994) Calorimetric measurements of MeV ion irradiated polyvinylidene fluoride. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 91 (1–4), 461–464. https://doi.org/10.1016/0168-583X(94)96269-3 (In English)

Chailley, V., Balanzat, E., Dooryhee, E. (1995) Amorphization kinetics of poly (vinylidene fluoride) on high-energy ion irradiation. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 105 (1-4), 110–114. https://doi.org/10.1016/0168-583X(95)00530-7 (In English)

Dmitriev, I. Yu., Gladchenko, S. V., Afanas’eva, N. V., et al. (2008) Molekulyarnaya podvizhnost’ polivinilidenftorida v anizotropnom sostoyanii [Molecular mobility of poly(vinylidene fluoride) in the anisotropic state]. Vysokomolekulyarnye soedineniya. Seriya A, 50 (3), 424–433. (In Russian)

Gorokhovatski, Yu. A., Temnov, D. E. (2007) Termostimulirovannaya relaksatsiya poverkhnostnogo potentsiala i termostimulirovannye toki korotkogo zamykaniya v predvaritel’no zaryazhennom dielektrike. [Thermally stimulated relaxation of surface potential and thermally stimulated short circuit currents in the charged dielectric.] Izvestiya Rossijskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta im. A. I. Gertsena — Izvestia: Herzen University Journal of Humanities & Sciences, 8 (38), 24–34. (In Russian)

Karulina, E. A., Volgina, E. A., Kulemina, S. M. et al. (2024) The effect of the montmorillonite-based filler on the electret properties of polypropylene. Saint Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics, 17 (1), 29–37. https://doi.org/10.18721/JPM.17103 (In English)

Kawai, H. (1969) The Piezoelectricity of Poly(vinylidene fluoride). Japanese Journal of Applied Physics, 8, 975–983. https://doi.org/10.1143/JJAP.8.975 (In English)

Pei, S., Ai, F., Qu, S. (2015) Fabrication and biocompatibility of reduced graphene oxide/poly (vinylidene fluoride) composite membranes. RSC Advances, 5 (121), 99841–99847. https://doi.org/10.1039/c5ra19228e (In English)

Quamara, J. K., Garg, M., Prabhavathi, T. (2004) Effect of high-energy heavy ion irradiation on dielectric relaxation behaviour of kapton-H polyimide. Thin Solid Films, 449 (1–2), 242–247. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2003.10.099 (In English)

Ryu, J., Park, J., Kim, B., Park, J-O. (2005) Design and fabrication of a largely deformable sensorized polymer actuator. Biosensors and Bioelectronics, 21 (5), 822–826. https://doi.org/10.1016/j.bios.2005.01.019 (In English)

Sessler, G. M. (ed.). (1980) Electrets. Berlin: Springer Publ., 404 p. (In English)

Опубликован

2024-10-15

Выпуск

Раздел

Condensed Matter Physics